近日，有国外媒体报道称，谷歌AI量子技术研究团队在量子计算机上完成了有史以来规模最大的化学模拟数据分析。据了解，这是量子计算机第一次参与到化学模拟反应中，该研究成果引起了计算机领域、化学领域和量子技术领域的轰动，并于本月28日登上了《Science》杂志封面。
对于传统计算机来说，模拟复杂多变、计算量呈指数级增长的化学反应是一项极其艰巨的任务。而信息处置能力和运算速度都远超传统机器的量子计算机，虽然是理论上进行计算量庞大且复杂的化学反应的最优选择，但是在模拟精度方面，科学界普遍持怀疑态度。
面对科学界的质疑，谷歌AI量子技术团队圆满完成了化学模拟反应的研究实验，向科学界界展示了量子计算机优异的计算能力。论文在《Science》发表后，谷歌AI量子技术团队的研究成功也被全球各大媒体进行广泛报道。
《Science》刊登的研究论文中详细介绍了具体的研究方法。谷歌AI量子技术团队使用了搭载Sycamor处理器的量子计算机，运用了Hartree-Fock模型运算方程进行了分子电子能量计算。该过程中谷歌研究团队通过应用噪声鲁棒的变分量子本征求解（VQE，variational quantum eigensolver）计算方法来模拟化学反应机制，对研究成果进行了完善纠错处理。基本研究方向是两个重氮原子和两个重氢原子发生重组反应时，氢原子围绕氮原子不停运动从而形成了各式各样的结构。实验结果检测，运用量子计算机进行化学模拟产生的数据与过去在传统计算机上进行模拟的数据基本吻合。
据悉，这并不是谷歌第一次在量子领域取得突破并登上《Science》杂志封面。2021年10月，谷歌AI量子技术团队发表量子优越性研究成果，相关论文登上了《Science》杂志封面。在论文中，谷歌研究人员称，拥有完整量子系统的量子计算机可以在200秒内完成一个计算，而用被誉为当今世界上最强大计算机之一的Summit进行同样的计算则需要长达1万年的时间。
谷歌AI量子研究团队对化学反应的成功模拟，将改变理论化学体系，同时也推动了化学相关产业的发展。研究团队向媒体表示，本次研究为化学模拟计算描绘了量子技术的蓝图，其中运用的物理虚拟模型也向科学界证明了物理模拟具有难以代替的优势。在未来，量子计算机将承担更艰巨的科学运算任务。
